Ο πάγκος δοκιμών του μοντέλου υδραυλικού στροβίλου διαδραματίζει σημαντικό ρόλο στην ανάπτυξη της τεχνολογίας υδροηλεκτρικής ενέργειας.Είναι ένας σημαντικός εξοπλισμός για τη βελτίωση της ποιότητας των προϊόντων υδροηλεκτρικής ενέργειας και τη βελτιστοποίηση της απόδοσης των μονάδων.Η παραγωγή οποιουδήποτε δρομέα πρέπει πρώτα να αναπτύξει ένα μοντέλο δρομέα και να δοκιμάσει το μοντέλο προσομοιώνοντας τους πραγματικούς μετρητές κεφαλής του υδροηλεκτρικού σταθμού στο κρεβάτι δοκιμής υδραυλικών μηχανημάτων υψηλής κεφαλής.Εάν όλα τα δεδομένα πληρούν τις απαιτήσεις των χρηστών, ο δρομέας μπορεί να παραχθεί επίσημα.Ως εκ τούτου, ορισμένοι ξένοι κατασκευαστές εξοπλισμού υδροηλεκτρικής ενέργειας διαθέτουν αρκετούς πάγκους δοκιμής υψηλής κεφαλής νερού για να καλύψουν τις ανάγκες διαφόρων λειτουργιών.Για παράδειγμα, η γαλλική εταιρεία neyrpic διαθέτει πέντε προηγμένους πάγκους δοκιμών μοντέλων υψηλής ακρίβειας.Η Hitachi και η Toshiba διαθέτουν πέντε δοκιμαστικές βάσεις μοντέλων με ύψος νερού άνω των 50 μέτρων.Σύμφωνα με τις ανάγκες της παραγωγής, ένα μεγάλο ερευνητικό ινστιτούτο ηλεκτρικών μηχανημάτων έχει σχεδιάσει μια κλίνη δοκιμής υψηλής κεφαλής νερού με πλήρεις λειτουργίες και υψηλή ακρίβεια, η οποία μπορεί να πραγματοποιήσει δοκιμές μοντέλων σε σωληνοειδή, μικτής ροής, αξονική ροή και αναστρέψιμα υδραυλικά μηχανήματα αντίστοιχα, και η κεφαλή του νερού μπορεί να φτάσει τα 150μ.Ο πάγκος δοκιμής μπορεί να προσαρμοστεί στη δοκιμή μοντέλου κάθετων και οριζόντιων μονάδων.Ο πάγκος δοκιμών έχει σχεδιαστεί με δύο σταθμούς α και Β. όταν ο σταθμός α λειτουργεί, εγκαθίσταται ο σταθμός Β, ο οποίος μπορεί να συντομεύσει τον κύκλο δοκιμής.A. B δύο σταθμοί μοιράζονται ένα σύνολο ηλεκτρικού συστήματος ελέγχου και συστήματος δοκιμής.Το σύστημα ηλεκτρικού ελέγχου παίρνει το PROFIBUS ως πυρήνα, το NAIS fp10sh PLC ως κύριο ελεγκτή και το IPC (βιομηχανικός υπολογιστής ελέγχου) πραγματοποιεί τον κεντρικό έλεγχο.Το σύστημα υιοθετεί την τεχνολογία fieldbus για να πραγματοποιήσει την προηγμένη λειτουργία όλων των ψηφιακού ελέγχου, η οποία διασφαλίζει την αξιοπιστία, την ασφάλεια και την εύκολη συντήρηση του συστήματος.Είναι ένα σύστημα ελέγχου δοκιμών μηχανημάτων εξοικονόμησης νερού με υψηλό βαθμό αυτοματισμού στην Κίνα.Σύνθεση συστήματος ελέγχου
Ο πάγκος δοκιμής υψηλής κεφαλής νερού αποτελείται από δύο κινητήρες αντλίας με ισχύ 550 KW και εύρος στροφών 250 ~ 1100 r / min, οι οποίοι επιταχύνουν τη ροή του νερού στον αγωγό στους μετρητές κεφαλής νερού που απαιτούνται από τον χρήστη και διατηρούν την κεφαλή του νερού σε λειτουργία ομαλά.Οι παράμετροι του δρομέα παρακολουθούνται από το δυναμόμετρο.Η ισχύς του κινητήρα του δυναμομέτρου είναι 500 kW, η ταχύτητα είναι μεταξύ 300 ~ 2300 r / min και υπάρχει ένα δυναμόμετρο στους σταθμούς α και Β. Η αρχή του πάγκου δοκιμής υδραυλικών μηχανημάτων υψηλής κεφαλής φαίνεται στο σχήμα 1. Το σύστημα απαιτεί Η ακρίβεια ελέγχου κινητήρα είναι μικρότερη από 0,5% και το MTBF είναι μεγαλύτερο από 5000 ώρες.Μετά από πολλή έρευνα, επιλέγεται σύστημα ρύθμισης ταχύτητας DCS500 DC που παράγεται από * * * εταιρεία.Το DCS500 μπορεί να λάβει εντολές ελέγχου με δύο τρόπους.Το ένα είναι να λαμβάνετε σήματα 4 ~ 20 mA για να καλύψετε τις απαιτήσεις ταχύτητας.Το δεύτερο είναι να προσθέσετε τη μονάδα PROFIBUS DP για λήψη σε ψηφιακή λειτουργία για να καλύψετε τις απαιτήσεις ταχύτητας.Η πρώτη μέθοδος έχει απλό έλεγχο και χαμηλή τιμή, αλλά θα διαταραχθεί στην τρέχουσα μετάδοση και θα επηρεάσει την ακρίβεια ελέγχου.Αν και η δεύτερη μέθοδος είναι δαπανηρή, μπορεί να εξασφαλίσει την ακρίβεια των δεδομένων και την ακρίβεια ελέγχου στη διαδικασία μετάδοσης.Επομένως, το σύστημα υιοθετεί τέσσερα DCS500 για τον έλεγχο δύο δυναμομέτρων και δύο κινητήρων αντλίας νερού αντίστοιχα.Ως βοηθητικός σταθμός PROFIBUS DP, οι τέσσερις συσκευές επικοινωνούν με τον κεντρικό σταθμό PLC σε λειτουργία master-slave.Το PLC ελέγχει την εκκίνηση/παύση του δυναμομέτρου και του κινητήρα της αντλίας νερού, μεταδίδει την ταχύτητα λειτουργίας του κινητήρα στο DCS500 μέσω του PROFIBUS DP και λαμβάνει την κατάσταση λειτουργίας του κινητήρα και τις παραμέτρους από το DCS500.
Το PLC επιλέγει τη μονάδα afp37911 που παράγεται από την NAIS Europe ως κύριο σταθμό, η οποία υποστηρίζει ταυτόχρονα πρωτόκολλα FMS και DP.Η μονάδα είναι ο κύριος σταθμός του FMS, που πραγματοποιεί τον κύριο τρόπο επικοινωνίας με το IPC και το σύστημα απόκτησης δεδομένων.Είναι επίσης ο κύριος σταθμός DP, ο οποίος πραγματοποιεί επικοινωνία master-slave με το DCS500.
Όλες οι παράμετροι του δυναμομέτρου θα συλλέγονται και θα εμφανίζονται στην οθόνη μέσω της τεχνολογίας VXI Bus (οι άλλες παράμετροι θα συλλέγονται από την εταιρεία VXI).Η IPC συνδέεται με σύστημα απόκτησης δεδομένων μέσω FMS για την ολοκλήρωση της επικοινωνίας.Η σύνθεση ολόκληρου του συστήματος φαίνεται στο σχήμα 2.
1.1 fieldbus Το PROFIBUS είναι ένα πρότυπο που διαμορφώθηκε από 13 εταιρείες και 5 επιστημονικά ερευνητικά ιδρύματα στο κοινό έργο ανάπτυξης.Έχει καταχωρηθεί στο ευρωπαϊκό πρότυπο en50170 και είναι ένα από τα βιομηχανικά πρότυπα fieldbus που προτείνονται στην Κίνα.Περιλαμβάνει τις ακόλουθες φόρμες:
·Το PROFIBUS FMS επιλύει τις γενικές εργασίες επικοινωνίας σε επίπεδο συνεργείου, παρέχει μεγάλο αριθμό υπηρεσιών επικοινωνίας και ολοκληρώνει τις εργασίες κυκλικής και μη κυκλικής επικοινωνίας με μέτρια ταχύτητα μετάδοσης.Η μονάδα Profibus του NAIS υποστηρίζει ρυθμό επικοινωνίας 1,2 Mbps και δεν υποστηρίζει τη λειτουργία κυκλικής επικοινωνίας.Μπορεί να επικοινωνεί μόνο με άλλους κύριους σταθμούς FMS χρησιμοποιώντας MMA μη κυκλική μετάδοση δεδομένων κύρια σύνδεση και η μονάδα δεν είναι συμβατή με FMS.Επομένως, δεν μπορεί να χρησιμοποιεί μόνο μία μορφή PROFIBUS στη σχεδίαση σχημάτων.
·PROFIBUS-DP Η βελτιστοποιημένη σύνδεση υψηλής ταχύτητας και φθηνής επικοινωνίας έχει σχεδιαστεί για επικοινωνία μεταξύ συστήματος αυτόματου ελέγχου και αποκεντρωμένου I/O σε επίπεδο εξοπλισμού. Επειδή το DP και το FMS υιοθετούν το ίδιο πρωτόκολλο επικοινωνίας, μπορούν να συνυπάρχουν στο ίδιο τμήμα δικτύου.Μεταξύ NAIS και a, msaz μη κυκλική μετάδοση δεδομένων σύνδεση master-slave slave σταθμός δεν επικοινωνεί ενεργά.
·PROFIBUS PA τυπική εγγενώς ασφαλής τεχνολογία μετάδοσης, ειδικά σχεδιασμένη για αυτοματοποίηση διεργασιών υλοποιεί τις διαδικασίες επικοινωνίας που καθορίζονται στο iec1158-2 για περιπτώσεις με υψηλές απαιτήσεις ασφάλειας και σταθμούς που τροφοδοτούνται από το λεωφορείο.Το μέσο μετάδοσης που χρησιμοποιείται στο σύστημα είναι θωρακισμένο με χαλκό συνεστραμμένο ζεύγος το πρωτόκολλο επικοινωνίας είναι RS485 και ο ρυθμός επικοινωνίας είναι 500 kbps.Η εφαρμογή βιομηχανικού fieldbus παρέχει εγγύηση για την ασφάλεια και την αξιοπιστία του συστήματος.
1.2 Υπολογιστής βιομηχανικού ελέγχου IPC
Ο ανώτερος βιομηχανικός υπολογιστής ελέγχου υιοθετεί τον υπολογιστή βιομηχανικού ελέγχου Taiwan Advantech με λειτουργικό σύστημα σταθμού εργασίας Windows NT4 0 Το λογισμικό βιομηχανικής διαμόρφωσης WinCC της εταιρείας Siemens χρησιμοποιείται για την εμφάνιση των πληροφοριών κατάστασης λειτουργίας του συστήματος στη μεγάλη οθόνη και την απεικόνιση της ροής του αγωγού και έμφραξη.Όλα τα δεδομένα μεταδίδονται από το PLC μέσω PROFIBUS.Η IPC είναι εσωτερικά εξοπλισμένη με κάρτα δικτύου profiboard που παράγεται από τη γερμανική εταιρεία softing, η οποία είναι ειδικά σχεδιασμένη για PROFIBUS.Μέσω του λογισμικού διαμόρφωσης που παρέχεται από το softing, μπορεί να ολοκληρωθεί η δικτύωση, η σχέση επικοινωνίας δικτύου Cr (σχέση επικοινωνίας) και το λεξικό αντικειμένου OD (λεξικό αντικειμένου).Το WINCC παράγεται από τη Siemens.Υποστηρίζει μόνο απευθείας σύνδεση με το S5 / S7 PLC της εταιρείας και μπορεί να επικοινωνεί με άλλα PLC μόνο μέσω της τεχνολογίας DDE που παρέχεται από τα Windows.Η εταιρεία Softing παρέχει λογισμικό διακομιστή DDE για την υλοποίηση της επικοινωνίας PROFIBUS με το WinCC.
1.3 PLC
Ως PLC επιλέγεται το Fp10sh της εταιρείας NAIS.
2 λειτουργίες συστήματος ελέγχου
Εκτός από τον έλεγχο δύο κινητήρων αντλίας νερού και δύο δυναμομέτρων, το σύστημα ελέγχου χρειάζεται επίσης να ελέγχει 28 ηλεκτρικές βαλβίδες, 4 κινητήρες βάρους, 8 κινητήρες αντλίας λαδιού, 3 κινητήρες αντλίας κενού, 4 κινητήρες αντλίας αποστράγγισης λαδιού και 2 ηλεκτρομαγνητικές βαλβίδες λίπανσης.Η κατεύθυνση ροής και η ροή του νερού ελέγχονται μέσω του διακόπτη των βαλβίδων για την κάλυψη των απαιτήσεων δοκιμής των χρηστών.
2.1 σταθερή κεφαλή
Ρυθμίστε την ταχύτητα της αντλίας νερού: κάντε την σταθερή σε μια συγκεκριμένη τιμή και η κεφαλή του νερού είναι σίγουρη αυτή τη στιγμή.Ρυθμίστε την ταχύτητα του δυναμομέτρου σε μια συγκεκριμένη τιμή και συλλέξτε σχετικά δεδομένα αφού η κατάσταση λειτουργίας είναι σταθερή για 2 ~ 4 λεπτά.Κατά τη διάρκεια της δοκιμής, απαιτείται η διατήρηση της κεφαλής του νερού αμετάβλητη.Ένας δίσκος κωδικού τοποθετείται στον κινητήρα της αντλίας νερού για τη συλλογή της ταχύτητας του κινητήρα, έτσι ώστε το DCS500 να σχηματίζει έναν έλεγχο κλειστού βρόχου.Η ταχύτητα της αντλίας νερού εισάγεται από το πληκτρολόγιο IPC.
2.2 σταθερή ταχύτητα
Ρυθμίστε την ταχύτητα του δυναμόμετρου για να το κάνετε σταθερό σε μια συγκεκριμένη τιμή.Αυτή τη στιγμή, η ταχύτητα του δυναμομέτρου είναι σταθερή.Ρυθμίστε την ταχύτητα της αντλίας σε μια συγκεκριμένη τιμή (δηλ. ρυθμίστε την κεφαλή) και συλλέξτε σχετικά δεδομένα αφού η κατάσταση λειτουργίας είναι σταθερή για 2 ~ 4 λεπτά.Το DCS500 σχηματίζει έναν κλειστό βρόχο για την ταχύτητα του δυναμόμετρου για να σταθεροποιήσει την ταχύτητα του δυναμόμετρου.
2.3 Δοκιμή φυγής
Ρυθμίστε την ταχύτητα του δυναμόμετρου σε μια συγκεκριμένη τιμή και διατηρήστε την ταχύτητα του δυναμόμετρου αμετάβλητη ρυθμίστε την ταχύτητα της αντλίας νερού για να μηδενίσει τη ροπή εξόδου του δυναμόμετρου (σε αυτήν την κατάσταση λειτουργίας, το δυναμόμετρο λειτουργεί για παραγωγή ενέργειας και ηλεκτρική λειτουργία), και συλλέγουν σχετικά δεδομένα.Κατά τη διάρκεια της δοκιμής, η ταχύτητα του κινητήρα της αντλίας νερού πρέπει να παραμείνει αμετάβλητη και να ρυθμιστεί από το DCS500.
2.4 βαθμονόμηση ροής
Το σύστημα είναι εξοπλισμένο με δύο δεξαμενές διόρθωσης ροής για τη βαθμονόμηση του ροόμετρου στο σύστημα.Πριν από τη βαθμονόμηση, προσδιορίστε πρώτα την σημειωμένη τιμή ροής, μετά ξεκινήστε τον κινητήρα της αντλίας νερού και ρυθμίστε συνεχώς την ταχύτητα του κινητήρα της αντλίας νερού.Αυτή τη στιγμή, δώστε προσοχή στην τιμή ροής.Όταν η τιμή ροής φτάσει την απαιτούμενη τιμή, σταθεροποιήστε τον κινητήρα της αντλίας νερού στην τρέχουσα ταχύτητα (αυτή τη στιγμή, το νερό κυκλοφορεί στον αγωγό βαθμονόμησης).Ρυθμίστε το χρόνο ενεργοποίησης του εκτροπέα.Αφού σταθεροποιηθεί η κατάσταση λειτουργίας, ενεργοποιήστε την ηλεκτρομαγνητική βαλβίδα, ξεκινήστε το χρονισμό και μεταβείτε ταυτόχρονα το νερό στον αγωγό στο δοχείο διόρθωσης.Όταν τελειώσει ο χρόνος χρονισμού, η ηλεκτρομαγνητική βαλβίδα αποσυνδέεται.Αυτή τη στιγμή, το νερό μεταβαίνει ξανά στον αγωγό βαθμονόμησης.Μειώστε την ταχύτητα του κινητήρα της αντλίας νερού, σταθεροποιήστε τον σε μια συγκεκριμένη ταχύτητα και διαβάστε τα σχετικά δεδομένα.Στη συνέχεια, στραγγίστε το νερό και βαθμονομήστε το επόμενο σημείο.
2.5 χειροκίνητη / αυτόματη απρόσκοπτη εναλλαγή
Προκειμένου να διευκολυνθεί η συντήρηση και ο εντοπισμός σφαλμάτων του συστήματος, έχει σχεδιαστεί ένα χειροκίνητο πληκτρολόγιο για το σύστημα.Ο χειριστής μπορεί να ελέγξει τη δράση μιας βαλβίδας ανεξάρτητα μέσω του πληκτρολογίου, η οποία δεν περιορίζεται από την ασφάλιση.Το σύστημα υιοθετεί την απομακρυσμένη μονάδα I/O NAIS, η οποία μπορεί να κάνει το πληκτρολόγιο να λειτουργεί σε διαφορετικά σημεία.Κατά τη χειροκίνητη / αυτόματη μεταγωγή, η κατάσταση της βαλβίδας παραμένει αμετάβλητη.
Το σύστημα υιοθετεί το PLC ως κύριο ελεγκτή, το οποίο απλοποιεί το σύστημα και διασφαλίζει την υψηλή αξιοπιστία και την εύκολη συντήρηση του συστήματος.Το PROFIBUS πραγματοποιεί πλήρη μετάδοση δεδομένων, αποφεύγει τις ηλεκτρομαγνητικές παρεμβολές και κάνει το σύστημα να πληροί τις απαιτήσεις ακρίβειας του σχεδιασμού.Πραγματοποιείται κοινή χρήση δεδομένων μεταξύ διαφορετικών συσκευών.Η ευελιξία του PROFIBUS παρέχει βολικές συνθήκες για την επέκταση του συστήματος.Το σχέδιο σχεδιασμού συστήματος με πυρήνα το βιομηχανικό fieldbus θα γίνει το κύριο ρεύμα της βιομηχανικής εφαρμογής.
Ώρα δημοσίευσης: Φεβ-17-2022
